JP2000199091A - Gas generating water electrolytic cell - Google Patents

Gas generating water electrolytic cell

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JP2000199091A JP10374069A JP37406998A JP2000199091A JP 2000199091 A JP2000199091 A JP 2000199091A JP 10374069 A JP10374069 A JP 10374069A JP 37406998 A JP37406998 A JP 37406998A JP 2000199091 A JP2000199091 A JP 2000199091A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas generating water electrolytic cell with its maintenance work such as the replacement of an electrode material facilitated. SOLUTION: A water and air-permeable anode 4 is arranged in contact with one side of a diaphragm 6, and a first sealing member 1a is firmly held to the anode. The sealing member 1a has an opening piercing itself and is communicated directly with the anode. One side of an anode current collector 2 is in close contact with the opposite side of the sealing member 1a, the collector 2 has an opening communicating with the opening of the sealing member 1a, and a second sealing member 1b is arranged in close contact with the opposite side of the collector 2. The sealing member 1b has an opening with which the opening of the collectro 2 is communicated, and the second sealing member 1b is firmly held to the collector 2 as a closed ring outside the opening of the collector. A passage in the anode compartment capable of passing gas and liq. is formed by the anode 4 the opening of the sealing member 1a, the opening of the collector 2 and the opening of the sealing member 1b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス生成用水電解
セルに関する。特に、オゾンガスを発生する故にオゾン
ガス及びオゾン水に対し耐食性と密封性を確保したタイ
プであって、ガス回収・利用を行う設備に対し容易に付
け外し可能なガス生成用水電解セルに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water electrolysis cell for gas generation. In particular, the present invention relates to a water electrolysis cell for gas generation, which is of a type in which corrosion resistance and sealing performance with respect to ozone gas and ozone water are ensured due to generation of ozone gas, and which can be easily attached to and detached from equipment for collecting and utilizing gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】水を電気分解してオゾンガスを生成する
電解セルは公知のタイプがいくつか知られている。これ
らのものは、例えば固体高分子電解質からなる陽イオン
交換膜により隔てられた陽極室と陰極室とを有し、陰極
室中に水素ガスを、陽極室中に酸素とオゾンの混合ガス
を発生する。しかし、特にオゾンガス利用設備に対して
オゾンガスを供給する場合、電解セル内の電極部分は1
〜2年程度の頻度で取り替えることが多い。このような
オゾンガス利用設備は、前記陽極室を直接又は更なる配
管により連通される気液分離容器(以下、陽極トラップ
という)を接続され、この陽極トラップで捕集されたオ
ゾンガスを利用箇所へと供給するようになっている。
2. Description of the Related Art Several known types of electrolysis cells for electrolyzing water to generate ozone gas are known. These have, for example, an anode chamber and a cathode chamber separated by a cation exchange membrane made of a solid polymer electrolyte, and generate hydrogen gas in the cathode chamber and generate a mixed gas of oxygen and ozone in the anode chamber. I do. However, in particular, when supplying ozone gas to an ozone gas utilization facility, the electrode portion in the electrolytic cell is one electrode.
They are often replaced every two years. Such an ozone gas utilization equipment is connected to a gas-liquid separation vessel (hereinafter, referred to as an anode trap) which communicates the anode chamber directly or by further piping, and transfers the ozone gas collected by the anode trap to a use point. Supply.

【0003】しかし、従来の多くの電解セルは、陽極室
と陰極室や電極部分をはじめとする大部分がほぼ一体不
可分的な構造となっている。従って、電解セルを陽極ト
ラップに取り付けて使用した後、メンテナンス時に電極
交換のための作業空間を確保するためには、多くの部品
を取り外す工程があり、電極交換後にまたそれらを組立
てるため、全体の作業は非常に煩雑なものとなる。
However, most conventional electrolytic cells have an almost inseparable structure including an anode compartment, a cathode compartment, and an electrode portion. Therefore, after attaching the electrolytic cell to the anode trap and using it, there is a process of removing many parts in order to secure a working space for electrode replacement at the time of maintenance. The work becomes very complicated.

【0004】一方、最近の文献例では、例えば特開平1
0−25586では水素ガスや酸素ガス及びオゾンガス
を発生できる水電解セルの組立構造が開示されている
が、そこで例示された構造では、各構成部品が一体不可
分ではないものの、電極部分の周囲の部品を互いに固定
するための締め付けボルトを緩めて電極部分を取り出そ
うとすると、周囲の各部品が全くばらばらになる構造な
ので、再度組立てのためには位置決めなどをやりなおす
必要があり、作業負担が大きい。逆に、このタイプの電
解セルにおいて、電極部分だけでなく電解セルをまるご
と交換するようにすればセル自身を分解する手間は軽減
されるが、そのかわり電解セルを陽極トラップをはじめ
とする周辺設備から取り外す手間が生じるし、交換部分
が大きくなって消耗品代が高価となる。しかもそこに例
示されたような構造では、配管接続の方向が制約される
とともに、正常に動作させるためには設置姿勢も制約さ
れる。
On the other hand, in recent literature examples, for example,
0-25586 discloses an assembly structure of a water electrolysis cell capable of generating hydrogen gas, oxygen gas and ozone gas. In the structure exemplified therein, although the components are not inseparable, the components around the electrode portion are not inseparable. In order to take out the electrode portion by loosening the tightening bolts for fixing the components to each other, the surrounding components are completely disjointed, and it is necessary to perform positioning and the like again for assembling again, which is a heavy work load. Conversely, in this type of electrolytic cell, if the entire electrolytic cell is replaced, not just the electrode part, the trouble of disassembling the cell itself is reduced, but the electrolytic cell is replaced with peripheral equipment such as an anode trap. It takes time and effort to remove it, and the replacement part becomes large, which increases the cost of consumables. Moreover, in the structure as exemplified therein, the direction of the pipe connection is restricted, and the installation posture is also restricted for normal operation.

【0005】そしてこれらの作業を正しい手順で行うた
めには高い専門知識を必要とし、メンテナンスの難易度
とコスト上昇という問題が残る。
[0005] In order to perform these operations in a correct procedure, a high level of specialized knowledge is required, and the problems of difficulty in maintenance and increase in cost remain.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明では、電
極部分の交換をはじめとするメンテナンス作業・コスト
の負担が軽減された水電解セルを提供することを目的と
する。好適な態様においては、設置姿勢の自由度が大き
いガス生成用水電解セルを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a water electrolysis cell in which the burden of maintenance work and costs, such as replacement of electrode parts, is reduced. In a preferred aspect, an object of the present invention is to provide a gas generation water electrolysis cell having a high degree of freedom in installation posture.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明においては、 隔膜により内部空間を陽極室と陰極室とに仕切られた
電解槽を有し、前記電解槽内で水を電解により消費して
前記陽極室内に酸素及びオゾンを発生し前記陰極室内に
水素を発生するガス生成用水電解セルであって、前記隔
膜の一面に、通水性且つ通気性の陽極電極が一面を接触
して配置されており、また、周縁部分が該陽極電極の周
縁を取り巻いて封止する第1のシール部材が、一面を密
着して配置されており、第1のシール部材は、自身を貫
通するとともに前記陽極電極に直接連通する開口部分を
有し、第1のシール部材の逆側の面に、陽極集電板が一
面を密着して配置されており、該陽極集電板は第1のシ
ール部材の開口部分に連通する少なくとも1つの開口部
分を有し、前記陽極集電板の逆側の面には、第2のシー
ル部材が一面を密着して配置されており、第2のシール
部材は、開口部分を有し、該開口部分に前記陽極集電板
の前記開口部分が連通しており、前記陽極集電板の前記
開口部分よりも径方向外側で第2のシール部材が前記陽
極集電板に閉環状に密着されており、前記陽極電極と、
前記第1のシール部材の前記開口部分と、前記陽極集電
板の前記開口部分と、前記第2のシール部材の前記開口
部分とが、順次外側方向へ気体及び液体を導通可能に連
通する陽極室内流路を画成しているとともに、陽極室内
に発生したガスを回収するために外部に設けられる気液
分離容器へ接続される接続管を有し、該接続管は、径方
向外向きに延在する延在部分を有し、更に、前記延在部
分に係合されるフランジを有し、該フランジは、前記接
続管の一端を前記第2のシール部材に密着させて前記陽
極室内流路に水密且つ気密に接続されるように該接続管
を該第2のシール部材に対して付勢するための付勢手段
を係合され、且つ、該接続管を前記気液分離容器の外被
構造へ固定支持するための固定手段を係合され、更に、
該電解セルは、少なくとも前記電解槽の前記陰極室側
を、前記陽極室側とは逆方向から押し当てられて包み込
むようなケーシングを有し、該ケーシングは外周部分に
おいて少なくとも1つの集電板用切り欠き部分を有し、
前記集電板の一部が、該少なくとも1つの集電板用切り
欠き部分を通ってケーシングの外側に延出し、電解用電
源に接続される耳部となっていることを特徴とするガス
生成用水電解セル、を提案する。
In order to achieve this object, the present invention provides an electrolytic cell in which an internal space is divided into an anode chamber and a cathode chamber by a diaphragm, and water is electrolyzed in the electrolytic cell. A gas-generating water electrolysis cell that generates oxygen and ozone in the anode chamber and generates hydrogen in the cathode chamber by consuming the water-permeable and air-permeable anode electrode on one surface of the diaphragm. A first seal member whose peripheral edge portion surrounds and seals the peripheral edge of the anode electrode is disposed in close contact with one surface, and the first seal member penetrates itself. And an opening portion directly communicating with the anode electrode, and an anode current collector plate is disposed on the opposite surface of the first seal member so that one surface of the anode current collector plate is in close contact with the first seal member. At least one opening communicating with the opening of the sealing member; A second seal member is disposed on the opposite surface of the anode current collector plate in close contact with one surface, and the second seal member has an opening portion; The opening portion of the anode current collector communicates with the second current collector, and a second seal member is radially outside the opening of the anode current collector in close contact with the anode current collector in a closed annular shape. , The anode electrode,
An anode in which the opening portion of the first seal member, the opening portion of the anode current collector, and the opening portion of the second seal member successively communicate gas and liquid outwardly. Along with defining an indoor flow path, the connecting pipe connected to a gas-liquid separation container provided outside for collecting gas generated in the anode chamber is provided, and the connecting pipe is directed radially outward. An extending portion that extends, and further includes a flange that is engaged with the extending portion, the flange being configured to bring one end of the connection pipe into close contact with the second seal member so as to allow the anode chamber to flow therethrough; An urging means for urging the connection pipe against the second seal member so as to be connected to the passage in a water-tight and air-tight manner is engaged, and the connection pipe is provided outside the gas-liquid separation container. A fixing means for fixedly supporting the structure to be supported is engaged, and further,
The electrolytic cell has a casing that presses and wraps at least the cathode chamber side of the electrolytic cell from a direction opposite to the anode chamber side, and the casing has at least one current collector plate at an outer peripheral portion. It has a notch,
A gas generator, wherein a part of the current collector plate extends to the outside of the casing through the at least one cutout portion for the current collector plate and serves as an ear portion connected to a power supply for electrolysis. A water electrolysis cell is proposed.

【0008】また、好適には、前記隔膜の逆側面に、
通水性且つ通気性の陰極電極が一面を接触して配置され
ており、また、周縁部分が該陰極電極の周縁を取り巻い
て封止する第3のシール部材が、一面を密着して配置さ
れており、第3のシール部材は、自身を貫通するととも
に前記陰極電極に直接連通する開口部分を有し、第3の
シール部材の逆側の面に、陰極集電板が一面を密着して
配置されており、該陰極集電板は第3のシール部材の開
口部分に連通する少なくとも1つの開口部分を有し、前
記陰極集電板の逆側の面には、第4のシール部材が一面
を密着して配置されており、第4のシール部材は、開口
部分を有し、該開口部分に前記陰極集電板の前記開口部
分が連通しており、前記陰極集電板の前記開口部分より
も径方向外側で第4のシール部材が前記陰極集電板に閉
環状に密着されており、更に、第3のシール部材と前記
第1のシール部材の各周縁部分の一部が互いに密着され
て閉環状の封止部分をなしているとともに、前記ケーシ
ングが、第4のシール部材の前記一面とは逆側の面に押
し当てられているようにする。
[0008] Preferably, on the opposite side of the diaphragm,
A water-permeable and gas-permeable cathode electrode is disposed in contact with one surface, and a third seal member whose peripheral portion surrounds and seals the peripheral edge of the cathode electrode is disposed in close contact with one surface. The third seal member has an opening penetrating therethrough and directly communicating with the cathode electrode, and a cathode current collector plate is disposed on the opposite surface of the third seal member with one surface in close contact therewith. The cathode current collector has at least one opening communicating with the opening of the third seal member, and a fourth seal member is provided on the opposite surface of the cathode current collector. The fourth seal member has an opening, the opening of the cathode current collector communicates with the opening, and the opening of the cathode current collector The fourth sealing member is radially outwardly attached to the cathode current collector plate in a closed annular shape. Further, a part of each peripheral portion of the third seal member and the first seal member is in close contact with each other to form a closed annular sealed portion, and the casing is formed of a fourth seal member. The surface is pressed against the surface opposite to the one surface.

【0009】いずれにせよ、更に好適には、前記付勢
手段は複数のボルト及び雌ネジの組み合わせからなり、
電気絶縁性且つ耐食性の材料からなるチューブが、各ボ
ルトの頭部周辺以外及び先端周辺以外を覆うように且つ
そのボルトの締め外しのための回転及び軸方向の移動を
許容するように、各ボルトごとに設けられ、該チューブ
の各々は更に、前記接続管の前記延在部分と、前記第2
のシール部材と、前記陽極集電板と、前記第1のシール
部材と、前記陰極側ケーシングとを貫通し、各該雌ネジ
が前記フランジに設けられており、各該ボルトを締めこ
むことによって、前記延在部分と前記ケーシングとを互
いに引き寄せる方向に付勢する、ようにする。
In any case, more preferably, the biasing means comprises a combination of a plurality of bolts and female threads,
Each bolt should be covered with a tube made of an electrically insulating and corrosion-resistant material so as to cover the area other than around the head and the tip of each bolt, and to allow rotation and axial movement for removing the bolt. And each of the tubes further comprises the extending portion of the connecting tube and the second
The seal member, the anode current collector plate, the first seal member, and the cathode side casing are penetrated, and each of the female screws is provided on the flange, and each of the bolts is tightened. The extension portion and the casing are urged in a direction to draw each other.

【0010】また上記いずれにせよ、好適には、前記
延在部分よりも前記気液分離容器側において径方向外向
きに延在する第2の延在部分を有し、この第2の延在部
分と前記延在部分との間に前記フランジが嵌挿され、前
記フランジは、前記嵌挿された状態で前記第2の延在部
分よりも径方向外向きに延出する部分を有し、前記固定
手段が、この部分に係合されるようにする。
In any case, preferably, the apparatus further includes a second extending portion extending radially outward on the gas-liquid separation container side with respect to the extending portion. The flange is fitted between a portion and the extending portion, and the flange has a portion that extends radially outward from the second extending portion in the fitted state, The fixing means is adapted to be engaged with this part.

【0011】以上〜のいずれかのようなガス生成用
水電解セルを提案する。
A water electrolysis cell for gas generation as described above is proposed.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】この発明の一実施例としてのオゾ
ンガス生成用水電解セル100を以下に説明する。な
お、このセル100は後述するように使用姿勢が必ずし
も制約されるものではないが、説明の便宜上、図1に示
した姿勢を正面とする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A water electrolysis cell 100 for generating ozone gas as one embodiment of the present invention will be described below. Although the use posture of the cell 100 is not necessarily limited as described later, the posture shown in FIG.

【0013】まず、組立てられたセル100の概要を図
1〜3を参照しながら説明する。即ち、セル100は、
図1の正面図に示したように概して円筒形である。また
その内部から左方に延出する陽極集電板2と、これとは
離間してやはり内部から左方に延出する陰極集電板3と
を有しており、これらが適当な電源(図示せず)へと接
続される。
First, an outline of the assembled cell 100 will be described with reference to FIGS. That is, the cell 100 is
It is generally cylindrical as shown in the front view of FIG. Further, it has an anode current collector plate 2 extending leftward from the inside thereof, and a cathode current collector plate 3 which is separated therefrom and also extends leftward from the inside thereof. (Not shown).

【0014】またセル100は、上下に延出する2つの
フランジ13を有している。セル100の陽極側からオ
ゾンガスと酸素を供給されるオゾン利用設備は、多くの
場合、セル100の陽極側へと連通する水溶液を収納す
る容器等を有しており、この容器が気液分離装置を構成
する。各フランジ13は、このような容器等にセル10
0を固定するためのものである。各フランジ13は、こ
のためのボルト孔22を有している。
The cell 100 has two flanges 13 extending vertically. An ozone utilization facility to which ozone gas and oxygen are supplied from the anode side of the cell 100 often has a container or the like for storing an aqueous solution that communicates with the anode side of the cell 100, and this container is a gas-liquid separation device. Is configured. Each flange 13 is provided with a cell 10 in such a container or the like.
This is for fixing 0. Each flange 13 has a bolt hole 22 for this purpose.

【0015】また、セル100は陰極側で、外部に水素
及び水の混合流体を導出するための適当な配管19を接
続するための開口191を有するケーシング8を有す
る。またこのケーシング8の外側に補強プレート14を
有している。補強プレート14は、配管19を通すため
に、ケーシング8の開口191に整合された開口190
を有している。この開口190からケーシング8の一部
が見えている。また開口191からは、内部の陰極集電
板3が見えている。補強プレート14の外側からは、補
強プレート14と、ケーシング8と、後述する4つのシ
ール部材と、陰極集電板3と、陽極集電板2と、後述す
る接続管9とを貫通し、フランジ13に形成された雌ネ
ジに締め込まれ、これらの部材を締結して一体化する8
本のボルト12が締め込まれている。
The cell 100 has, on the cathode side, a casing 8 having an opening 191 for connecting an appropriate pipe 19 for drawing out a mixed fluid of hydrogen and water to the outside. Further, a reinforcing plate 14 is provided outside the casing 8. The reinforcing plate 14 has an opening 190 aligned with the opening 191 of the casing 8 for passing the pipe 19.
have. A part of the casing 8 can be seen from the opening 190. In addition, the internal cathode current collector 3 can be seen from the opening 191. From the outside of the reinforcing plate 14, the reinforcing plate 14, the casing 8, the four sealing members described later, the cathode current collector 3, the anode current collector 2, and the connection pipe 9 described later penetrate, and a flange is formed. 13 is tightened into a female screw formed in the female screw 13 to fasten and integrate these members.
The bolts 12 are tightened.

【0016】図2は、セル100の平面図である。前記
容器等へ接続される接続管9の外周にはめられている前
記2つのフランジ13のうちの上側の一つと、フッ素樹
脂製のO−リング10とが見える。
FIG. 2 is a plan view of the cell 100. The upper one of the two flanges 13 fitted on the outer periphery of the connection pipe 9 connected to the container or the like and the O-ring 10 made of a fluororesin can be seen.

【0017】図3は、セル100の背面図である。前記
接続管9の開口部分の奥に陽極側集電板2が見えてい
る。
FIG. 3 is a rear view of the cell 100. The anode-side current collector 2 can be seen behind the opening of the connection pipe 9.

【0018】次に、セル100を構成する部品の詳細を
説明しよう。セル100のうち、ケーシング8、電極対
7、接続管9及びO−リング10の位置関係を示す、概
念的な水平断面図を図4に、その分解図を図5に、また
正面図を図6に、平面図を図7に、背面図を図8に示
す。これらの図から理解されるように、電極対7の主要
部分は、ケーシング8の内部のうち前記開口191のあ
る側へと収納されるが、電極対7を構成する陽極集電板
2と陰極集電板3は、ケーシング8を構成する円筒部分
の外周に設けられた2つの切り欠き部分81から外部に
延出するように配置される。また接続管9は、内部流路
は概略円筒形であり、その一端が電極対7に押し当てら
れる場所で径方向外向きに延在し、電極対7との間を閉
環状にほぼ気密且つ液密にシールしている。またこれよ
りも他端側に、接続管9の外周にはめたO−リング10
のストッパーとなるように径方向外向きに延在する部分
を有している。
Next, the components constituting the cell 100 will be described in detail. FIG. 4 is a conceptual horizontal cross-sectional view showing the positional relationship among the casing 8, the electrode pair 7, the connecting pipe 9, and the O-ring 10 in the cell 100, FIG. 5 is an exploded view thereof, and FIG. 6, a plan view is shown in FIG. 7, and a rear view is shown in FIG. As understood from these drawings, the main part of the electrode pair 7 is housed in the inside of the casing 8 on the side where the opening 191 is provided. The current collecting plate 3 is arranged so as to extend to the outside from two notched portions 81 provided on the outer periphery of the cylindrical portion constituting the casing 8. The connection pipe 9 has a substantially cylindrical internal flow path, one end of which extends radially outward at a location where the one end is pressed against the electrode pair 7, and is substantially airtight and closed between the electrode pair 7 and the closed pipe. Liquid-tightly sealed. Further, on the other end side, an O-ring 10 fitted on the outer periphery of the connection pipe 9.
Has a portion extending radially outward so as to serve as a stopper.

【0019】次に、特に電極部分7について、その組立
要素を斜視図9と水平断面図10を参照しながら説明す
る。即ち、電極部分7は、陽イオン交換膜6の背面側の
一面に密着される通気性且つ通水性の構造を有する陽極
電極4と、陽イオン交換膜6の逆側面に密着される通気
性且つ通水性の構造を有する陰極電極5とを有してい
る。
Next, the assembling elements of the electrode portion 7, in particular, will be described with reference to a perspective view 9 and a horizontal sectional view 10. That is, the electrode portion 7 has an air-permeable and water-permeable anode electrode 4 that is in close contact with one surface on the back side of the cation exchange membrane 6, and a gas-permeable and intimate contact with the opposite side of the cation exchange membrane 6. And a cathode electrode 5 having a water-permeable structure.

【0020】また概略平坦で薄く中央に開口部分を有す
るドーナツ型形状の第1のシール部材1aが、周縁部分
で陽極電極4の周縁を取り巻いて閉環状に封止するよう
に且つ前記陽イオン交換膜6の前記一面に密着するよう
に配置される。この封止部分よりも外周側において、図
示されているように8つの貫通穴がほぼ等間隔で一周す
るように配置されている。
A doughnut-shaped first sealing member 1a, which is substantially flat and thin and has an opening at the center, surrounds the periphery of the anode electrode 4 at the periphery and seals it in a closed annular shape. The film 6 is disposed so as to be in close contact with the one surface. On the outer peripheral side of the sealing portion, as shown, eight through holes are arranged so as to make a round at substantially equal intervals.

【0021】また第1のシール部材の背面側には、陽極
集電板2が一面を密着させて配置されている。この陽極
集電板2は、概略円板状の部分を有し、この部分の周縁
付近に、第1のシール部材の前記8つの貫通穴に整合す
る8つの貫通穴を有している。また、この8つの貫通穴
よりも中央側で概略円周ライン上に配列された複数の開
口102を、第1のシール部材1aの開口部分に連通し
これを経由して更に陽極電極4に連通するように有して
いる。図示されているこれら複数の開口102は、その
うち少なくとも1つが、その第1のシール部材1aの開
口部分の上縁部分付近に配置されている。また、陽極集
電板2は、電解用電源に接続されるように適合された、
前記概略円板状の部分から左方に延出する耳部を有して
いる。
On the back side of the first seal member, an anode current collector plate 2 is disposed so that one surface thereof is in close contact. The anode current collecting plate 2 has a substantially disk-shaped portion, and has eight through holes near the periphery of this portion that match the eight through holes of the first seal member. Further, a plurality of openings 102 arranged on a substantially circumferential line at a center side of the eight through holes communicate with an opening portion of the first seal member 1a, and further communicate with the anode electrode 4 via the opening. To have. At least one of the plurality of openings 102 shown in the drawing is disposed near the upper edge portion of the opening portion of the first seal member 1a. Also, the anode current collector plate 2 is adapted to be connected to a power supply for electrolysis,
It has an ear portion extending leftward from the substantially disk-shaped portion.

【0022】また、概略平坦で薄く中央に開口部分を有
するドーナツ型形状の第2のシール部材1bが、陽極集
電板2の背面に密着して配置されている。この第2のシ
ール部材1bは、前記陽極集電板2の8つの貫通穴に整
合する8つの貫通穴を有している。第2のシール部材1
bの前記開口部分は、前記複数の開口102が連通する
ように形成・配置されている。この第2のシール部材1
bの前記開口部分の上縁部分付近では、複数の開口10
2のうち少なくとも1つが位置して連通するようになっ
ている。またこの第2のシール部材1bは、陽極集電板
2の中央の前記開口102よりも外周側で閉環状に陽極
集電板2の背面に密着されて封止構造をなすものであ
る。
A doughnut-shaped second sealing member 1b, which is substantially flat, thin and has an opening at the center, is disposed in close contact with the back surface of the anode current collector plate 2. The second seal member 1 b has eight through holes that match the eight through holes of the anode current collector 2. Second seal member 1
The opening portion b is formed and arranged so that the plurality of openings 102 communicate with each other. This second sealing member 1
b, a plurality of openings 10 near the upper edge portion of the opening portion.
At least one of the two is located and in communication. The second sealing member 1b is in close contact with the rear surface of the anode current collector 2 in a closed ring on the outer peripheral side of the opening 102 at the center of the anode current collector 2 to form a sealing structure.

【0023】また概略平坦で薄く中央に開口部分を有す
るドーナツ型形状の第3のシール部材1cが、周縁部分
で陰極電極5の周縁を取り巻いて閉環状に封止するよう
に且つ前記陽イオン交換膜6の前記逆側面に密着するよ
うに配置される。この封止部分よりも外周側において、
8つの貫通穴がほぼ等間隔で一周するように配置されて
いる。
A doughnut-shaped third sealing member 1c, which is substantially flat, thin, and has an opening at the center, surrounds the periphery of the cathode electrode 5 at the periphery and seals it in a closed annular shape. The film 6 is disposed so as to be in close contact with the opposite side surface. On the outer peripheral side of the sealing portion,
Eight through holes are arranged so as to make a round at substantially equal intervals.

【0024】また第3のシール部材1cの正面側には、
陰極集電板3が一面を密着させて配置されている。この
陰極集電板3は、概略円板状の部分を有し、この部分の
周縁付近に、第3のシール部材1cの前記8つの貫通穴
に整合する8つの貫通穴を有している。また、この8つ
の貫通穴よりも中央側で概略円周ライン上に配列された
複数の開口103を、第3のシール部材1cの開口部分
に連通しこれを経由して更に陰極電極5に連通するよう
に有している。図示されているこれら複数の開口103
は、そのうち少なくとも1つが、その第3のシール部材
1cの開口部分の上縁部分付近に配置されている。ま
た、陰極集電板は、電解用電源に接続されるように適合
された、前記概略円板状の部分から左方に延出する耳部
を有している。
On the front side of the third seal member 1c,
Cathode current collector 3 is arranged with one surface in close contact. The cathode current collecting plate 3 has a substantially disc-shaped portion, and has eight through holes near the periphery of this portion that match the eight through holes of the third seal member 1c. Further, a plurality of openings 103 arranged on a substantially circumferential line at a center side of the eight through holes communicate with an opening portion of the third seal member 1c, and further communicate with the cathode electrode 5 via the openings. To have. These multiple openings 103 shown
, At least one of which is arranged near the upper edge of the opening of the third seal member 1c. The cathode current collector also has ears extending to the left from the generally disk-shaped portion, adapted to be connected to a power source for electrolysis.

【0025】また、概略平坦で薄く中央に開口部分を有
するドーナツ型形状の第4のシール部材1dが、陰極集
電板3の正面側に密着して配置されている。この第4の
シール部材1dは、前記陰極集電板3の8つの貫通穴に
整合する8つの貫通穴を有している。第4のシール部材
1dの前記開口部分は、前記複数の開口103が連通す
るように形成・配置されている。この第4のシール部材
1dの前記開口部分の上縁部分付近では、複数の開口1
03のうち少なくとも1つが位置して連通するようにな
っている。またこの第4のシール部材1dは、陰極集電
板3の中央の前記開口103よりも外周側で閉環状に陰
極集電板3の正面側に密着されて封止構造をなすもので
ある。
A doughnut-shaped fourth sealing member 1 d which is substantially flat, thin and has an opening at the center is disposed in close contact with the front side of the cathode current collector plate 3. The fourth seal member 1d has eight through holes matching the eight through holes of the cathode current collector plate 3. The opening portion of the fourth seal member 1d is formed and arranged so that the plurality of openings 103 communicate with each other. In the vicinity of the upper edge of the opening of the fourth seal member 1d, a plurality of openings 1
03, at least one of which is located and communicated. The fourth seal member 1d is in close contact with the front side of the cathode current collector 3 in a closed annular shape on the outer periphery side of the opening 103 at the center of the cathode current collector 3 to form a sealing structure.

【0026】尚、前記第1〜第4のシール部材1a〜1
dは、フッ素樹脂PTFE(ポリテトラフルオロエチレ
ン)製とした。前記陽極集電板2および陰極集電板3は
チタン製とした。前記陽極電極4はポーラスチタン基材
に二酸化鉛メッキを施したものを用いた。前記陰極電極
5はポーラスチタン基材に白金メッキを施したものを用
いた。前記陽イオン交換膜6は、デュポン社のナフィオ
ン117(商標)として知られる陽イオン交換樹脂製の
ものを採択した。
The first to fourth seal members 1a to 1a
d was made of fluororesin PTFE (polytetrafluoroethylene). The anode current collector 2 and the cathode current collector 3 were made of titanium. As the anode electrode 4, a porous titanium base material plated with lead dioxide was used. As the cathode electrode 5, a porous titanium base material plated with platinum was used. The cation exchange membrane 6 was made of a cation exchange resin known as Nafion 117 (trademark) of DuPont.

【0027】次に、ケーシング8を背面図11を参照し
ながら説明する。即ち、ケーシング8は、概略中空の円
筒形であるが、背面側が大きく開口しており、ここから
電極対7を収納するようになっている。またケーシング
8は、この背面図11で見て右側に、陽極集電板2の前
記耳部及び陰極集電板3の前記耳部が外部へ延在するこ
とを許容する2つの切り欠き部分81を、前記背面側の
大きな開口につながるように形成されており、その大き
な開口及び2つの切り欠き部分81を通して陽極集電板
2及び陰極集電板3を内部に組み込み配置される。また
ケーシング8の正面側は大部分がふさがれているが、第
4のシール部材1dの前記8つの貫通穴に整合する8つ
の貫通穴を有しているとともに、外部に水素及び水の混
合流体を導出するための適当な配管19を接続するため
の開口191を形成されている。尚、このケーシング8
はポリプロピレン製とした。
Next, the casing 8 will be described with reference to FIG. That is, the casing 8 has a substantially hollow cylindrical shape, but has a large opening on the back side, from which the electrode pair 7 is accommodated. The casing 8 has two notches 81 on the right side in the rear view 11 that allow the ears of the anode current collector 2 and the ears of the cathode current collector 3 to extend to the outside. Is formed so as to be connected to the large opening on the back side, and the anode current collecting plate 2 and the cathode current collecting plate 3 are incorporated and arranged inside through the large opening and two notched portions 81. Although the front side of the casing 8 is mostly closed, the casing 8 has eight through holes that match the eight through holes of the fourth seal member 1d, and a mixed fluid of hydrogen and water is provided outside. An opening 191 is formed for connecting an appropriate pipe 19 for leading out the same. In addition, this casing 8
Was made of polypropylene.

【0028】また、補強プレート14は正面図12のよ
うに概略円板状であるが、周縁付近においてケーシング
8の前記8つの貫通穴に整合する8つの貫通穴を有して
いる。またケーシング8の前記開口191に整合し且つ
それよりも大きな開口190を形成されている。尚、こ
の補強プレート14はステンレス製(SUS304)と
した。
The reinforcing plate 14 is substantially disk-shaped as shown in the front view 12, but has eight through holes near the periphery thereof that match the eight through holes of the casing 8. Further, an opening 190 which is aligned with and larger than the opening 191 of the casing 8 is formed. The reinforcing plate 14 was made of stainless steel (SUS304).

【0029】また、接続管9は背面図13、平面図1
4、正面図15から理解されるように、内部流路を画成
する円筒形部分93を有している。またその正面側の端
縁は径方向外向きに延在し、第1のドーナツ型ディスク
状の延在部分92を形成している。この第1のドーナツ
型ディスク状の延在部分92は、周縁付近において、第
2のシール部材1bの前記8つの貫通穴と整合する8つ
の貫通穴を有している。また、このドーナツ型ディスク
状の延在部分よりも背面側において、前記内部流路を画
成する円筒形部分93の外周部分から径方向外向きに延
在する第2のドーナツ型ディスク状の延在部分91が形
成されている。この延在部分91の背面側の根元部分
は、先述の気液分離装置の容器等へシール性よく接続す
るためにはめ込まれる前記O−リング10のストッパー
としての役割も果たすものである。尚、この接続管9は
フッ素樹脂PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製
とした。またO−リング10はフッ素ゴム製とした。
The connection pipe 9 is shown in a rear view 13 and a plan view 1.
4. As can be seen from the front view 15, it has a cylindrical portion 93 defining an internal flow path. The front edge extends radially outward to form a first donut-shaped disk-shaped extending portion 92. The first donut-shaped disk-shaped extending portion 92 has eight through holes near the peripheral edge thereof, which are aligned with the eight through holes of the second seal member 1b. On the back side of the donut-shaped disk-shaped extending portion, a second donut-shaped disk-shaped extending radially outwardly extends from an outer peripheral portion of the cylindrical portion 93 defining the internal flow path. An existing portion 91 is formed. The base portion on the rear side of the extending portion 91 also functions as a stopper for the O-ring 10 fitted to connect the above-mentioned container or the like of the gas-liquid separation device with good sealing properties. The connecting pipe 9 was made of fluororesin PTFE (polytetrafluoroethylene). The O-ring 10 was made of fluoro rubber.

【0030】また、フランジ13は、図16に正面図を
示したように、概略アーチ型にカットした2つの平板部
材131、132のセットである。アーチ型部材131
は、4つのボルト受け穴を、第1のドーナツ型ディスク
状の延在部分92の前記8つの貫通穴のうちの上側4つ
に整合するように有している。アーチ型部材132は、
4つのボルト受け穴を、第1のドーナツ型ディスク状の
延在部分92の前記8つの貫通穴のうちの下側4つに整
合するように有している。これらのアーチ型部材13
1、132の各々4つのボルト受け穴の内周表面は、計
8本の所定のボルト12の胴部分の外周面に形成された
ネジ山に対応した形状となっており、ボルト12が締め
込まれるように形成されている。言い換えると、ボルト
12に対応する雌ネジがこの各々4つのボルト受け穴を
提供するようにフランジ13に一体形成されていると言
うことができる。そしてこのフランジ13は、アーチ型
部材131、132を第1及び第2のドーナツ型ディス
ク状の延在部分92、91の間に嵌挿しながら、計8カ
所の前記雌ネジの部分を第1のドーナツ型ディスク状の
延在部分92の前記8つの貫通穴に対して位置合わせさ
れる。また、アーチ型部材131、132のアーチの頂
部から、さらに径方向外向きに延出する部分が形成され
ており、それぞれのこの部分には、先述の気液分離装置
の容器等の外被構造へ接続管9を固定支持するために締
め込まれるボルトのための貫通穴22が、それぞれ形成
されている。即ち、先述の気液分離装置の容器等の外被
構造への接続管9の固定支持は、わずか2本のボルトの
締め込みにより行われる。この2本のボルト及びアーチ
型部材131、132の素材は、ステンレス製(SUS
304)とした。
As shown in the front view of FIG. 16, the flange 13 is a set of two flat plate members 131 and 132 cut in a substantially arch shape. Arch member 131
Have four bolt receiving holes so as to be aligned with the upper four of the eight through holes of the first donut-shaped disk-shaped extending portion 92. The arch-shaped member 132
Four bolt receiving holes are provided so as to be aligned with lower four of the eight through holes of the first donut-shaped disk-shaped extending portion 92. These arch members 13
The inner peripheral surface of each of the four bolt receiving holes 1 and 132 has a shape corresponding to the thread formed on the outer peripheral surface of the trunk portion of a total of eight predetermined bolts 12, and the bolts 12 are tightened. It is formed to be. In other words, it can be said that the female screw corresponding to the bolt 12 is integrally formed on the flange 13 so as to provide each of the four bolt receiving holes. The flange 13 inserts the arch-shaped members 131 and 132 between the first and second donut-shaped disk-shaped extending portions 92 and 91, and connects a total of eight female screw portions to the first. The donut-shaped disk-shaped extending portion 92 is aligned with the eight through holes. Further, portions extending radially outward from the tops of the arches of the arch-shaped members 131 and 132 are formed, and each of these portions is provided with a cover structure such as a container of the above-described gas-liquid separation device. Through holes 22 are formed for bolts which are tightened to securely support the connection pipe 9. That is, the fixed support of the connection pipe 9 to the jacket structure such as the container of the gas-liquid separation device is performed by tightening only two bolts. The material of the two bolts and the arch members 131 and 132 is made of stainless steel (SUS
304).

【0031】また前記8本のボルト12は、ステンレス
製(SUS304)のものでよいが、前記フランジ13
の前記雌ネジの部分に締め込み固定される先端付近以外
の胴部は、各々、図17に示したように別体の絶縁用チ
ューブ11をはめられて、上記各集電板や上記各電極等
から電気的に絶縁されることになる。しかもこの絶縁用
チューブ11はPTFE製とした。従って、ボルト12
周囲で第1〜第4のシール部材等によるシールが甘くな
ってオゾンガスやオゾン水がボルト付近に少々漏れて来
ても、その付近ではボルト12は耐食性のチューブ11
により保護されているので、その他の周囲環境が許容す
る範囲内において運転を続行することが可能である。図
18にボルト12と絶縁用チューブ11の分解図を示し
た。
The eight bolts 12 may be made of stainless steel (SUS304).
Each of the body portions other than the vicinity of the tip screwed and fixed to the female screw portion is fitted with a separate insulating tube 11 as shown in FIG. And so on. Moreover, the insulating tube 11 was made of PTFE. Therefore, bolt 12
Even if ozone gas or ozone water leaks a little in the vicinity of the bolt, the bolt 12 becomes a corrosion-resistant tube 11 in the vicinity, even if the seal by the first to fourth seal members or the like becomes weak around.
, It is possible to continue driving within a range permitted by other surrounding environments. FIG. 18 is an exploded view of the bolt 12 and the insulating tube 11.

【0032】上述したこれらの部品を組立てて図1〜図
3に示されたようなオゾンガス生成用水電解セル100
を製作し、図19の正面図及び図20の右側面図に示し
たように外部の気液分離装置20に接続・固定支持した
設置態様で運転試験を行った。純水を供給後、電流密度
100アンペア/dm2 にて電解を開始したところ、2
4時間後の状態では、陽極側から回収される混合ガス中
のオゾンガス濃度は、230g/m3 となった。
By assembling the above-described components, a water electrolysis cell 100 for generating ozone gas as shown in FIGS.
And an operation test was carried out in an installation mode in which it was connected to and fixedly supported by an external gas-liquid separator 20 as shown in the front view of FIG. 19 and the right side view of FIG. After supplying pure water, electrolysis was started at a current density of 100 amps / dm 2 .
After 4 hours, the ozone gas concentration in the mixed gas recovered from the anode side was 230 g / m 3 .

【0033】以上、好適な一態様について説明したが、
その他の態様も可能であり、その利点・欠点も以下の例
示等を参照すれば当業者には充分理解されよう。すなわ
ち、 上記例では陽極への電解用水溶液の補給は、外部の気
液分離装置等の容器を経由し、そこから接続管9を経由
して行うことを前提としてあるが、電解用水溶液の補給
ラインは独立して設けてもよく、例えば直接に接続管9
の外周面に接続されるように設けてもよい。もちろん、
延在部分91はドーナツ状でなくその補給ラインの部分
を適当によけた形状でもよい。フランジ13も2つでは
なくもっと多数の部材に分割してもよいし、様々な形状
の改変が可能である。
The preferred embodiment has been described above.
Other embodiments are possible, and their advantages and disadvantages will be fully understood by those skilled in the art by referring to the following examples. In other words, in the above example, the replenishment of the aqueous solution for electrolysis to the anode is based on the premise that the replenishment is carried out via a container such as an external gas-liquid separator and from there via the connecting pipe 9. The lines may be provided independently, for example, the connecting pipe 9
May be provided so as to be connected to the outer peripheral surface. of course,
The extending portion 91 may have a shape in which a portion of the replenishment line is appropriately formed instead of a donut shape. The flange 13 may be divided into a larger number of members instead of two, and various shapes can be modified.

【0034】陽極電極はポーラスチタン基材に二酸化
鉛メッキを施したものとしたが、エキスパンドチタンに
二酸化鉛メッキを施したものでもよい。陰極電極はポー
ラスチタン基材に白金メッキを施したものとしたが、エ
キスパンドチタンに白金メッキを施したものでもよい
し、炭素電極でも使用可能である。
Although the anode electrode is formed by plating lead oxide on a porous titanium substrate, it may be formed by plating expanded titanium with lead dioxide. Although the cathode electrode is formed by plating a porous titanium base material with platinum, the expanded titanium may be formed by plating platinum or a carbon electrode.

【0035】上記例では陽極と陰極が鉛直方向の隔膜
で前後に仕切られた姿勢で設置・運転されたが、例えば
装置を寝かせて陽極を上側にした姿勢でも作動可能であ
ることが確認された。
In the above example, the anode and the cathode were installed and operated in a posture in which the anode and the cathode were separated from each other by a vertical diaphragm. .

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によれば、薄くコンパクトな形状
の電解セルを実現でき、陽極トラップへの付け外しが容
易であり、メンテナンス作業が大幅に簡略化される。ま
た陽極トラップ側の接続構造の自由度が高く、汎用性の
高い電解セルとなる。しかも、好適な態様によれば、ボ
ルトの胴部を覆うチューブをガイドにして第1のシール
部材、陽極電極、隔膜、陽極集電板、第2のシール部
材、陰極電極、第3のシール部材、陰極集電板、第4の
シール部材とを組み立てることができ、組立時の位置合
わせ等の作業効率もよい。また、色々な取付姿勢におい
ても動作可能である。
According to the present invention, a thin and compact electrolytic cell can be realized, can be easily attached to and detached from the anode trap, and maintenance work is greatly simplified. In addition, the degree of freedom of the connection structure on the anode trap side is high, and the electrolytic cell has high versatility. Moreover, according to a preferred embodiment, the first sealing member, the anode electrode, the diaphragm, the anode current collector, the second sealing member, the cathode electrode, and the third sealing member are guided by the tube covering the body of the bolt. The cathode current collector plate and the fourth seal member can be assembled, and work efficiency such as positioning at the time of assembly is also good. Further, it can be operated in various mounting postures.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例におけるガス生成用水電解セ
ル100の正面図である。
FIG. 1 is a front view of a water electrolysis cell 100 for gas generation according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のセル100の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the cell 100 of FIG.

【図3】図1のセル100の背面図である。FIG. 3 is a rear view of the cell 100 of FIG.

【図4】図1のセル100の構成部品の一部の位置関係
を示す水平断面図である。
FIG. 4 is a horizontal sectional view showing a positional relationship of a part of components of the cell 100 of FIG.

【図5】図1のセル100の構成部品の一部の位置関係
を示す分解図である。
FIG. 5 is an exploded view showing a positional relationship of some components of the cell 100 of FIG.

【図6】図1のセル100の構成部品の一部の位置関係
を示す正面図である。
FIG. 6 is a front view showing a positional relationship of some components of the cell 100 of FIG.

【図7】図1のセル100の構成部品の一部の位置関係
を示す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing a positional relationship of some components of the cell 100 of FIG.

【図8】図1のセル100の構成部品の一部の位置関係
を示す背面図である。
FIG. 8 is a rear view showing a positional relationship of some components of the cell 100 of FIG. 1;

【図9】図1のセル100の電極部分7の組立要素群を
示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing an assembly element group of the electrode portion 7 of the cell 100 of FIG.

【図10】図9の電極部分7の組立要素群を示す水平断
面図である。
10 is a horizontal sectional view showing an assembly element group of the electrode portion 7 of FIG.

【図11】図1のセル100のケーシング8の背面図で
ある。
11 is a rear view of the casing 8 of the cell 100 of FIG.

【図12】図1のセル100の補強プレート14の正面
図である。
FIG. 12 is a front view of a reinforcing plate 14 of the cell 100 of FIG.

【図13】図1のセル100の接続管9の背面図であ
る。
FIG. 13 is a rear view of the connection pipe 9 of the cell 100 of FIG.

【図14】図13の接続管9の平面図である。FIG. 14 is a plan view of the connection pipe 9 of FIG.

【図15】図13の接続管9の正面図である。FIG. 15 is a front view of the connection pipe 9 of FIG.

【図16】図1のセル100のフランジ13の正面図で
ある。
FIG. 16 is a front view of a flange 13 of the cell 100 of FIG.

【図17】図1のセル100のボルト12にチューブ1
1を組み合わせた状態の平面図である。
FIG. 17 shows a tube 1 connected to a bolt 12 of the cell 100 of FIG.
It is a top view of the state which combined 1.

【図18】図17のボルト12とチューブ11の分解図
である。
18 is an exploded view of the bolt 12 and the tube 11 of FIG.

【図19】図1のセル100の使用状態を示す正面図で
ある。
FIG. 19 is a front view showing a use state of the cell 100 of FIG. 1;

【図20】図1のセル100の使用状態を示す左側面図
である。
FIG. 20 is a left side view showing a use state of the cell 100 of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 陽極集電板 3 陰極集電板 8 ケーシング 12 ボルト 13 フランジ 14 補強プレート 100 オゾンガス生成用電解セル 2 Anode current collector 3 Cathode current collector 8 Casing 12 Bolt 13 Flange 14 Reinforcement plate 100 Electrolysis cell for ozone gas generation

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4K011 AA21 AA31 AA65 CA04 CA05 DA01 4K021 AA01 AA09 AB15 CA11 CA14 DB04 DB31 DB50 DB53 EA06 EA07  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4K011 AA21 AA31 AA65 CA04 CA05 DA01 4K021 AA01 AA09 AB15 CA11 CA14 DB04 DB31 DB50 DB53 EA06 EA07

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 隔膜により内部空間を陽極室と陰極室と
に仕切られた電解槽を有し、前記電解槽内で水を電解に
より消費して前記陽極室内に酸素及びオゾンを発生し前
記陰極室内に水素を発生するガス生成用水電解セルであ
って、 前記隔膜の一面に、通水性且つ通気性の陽極電極が一面
を接触して配置されており、また、周縁部分が該陽極電
極の周縁を取り巻いて封止する第1のシール部材が、一
面を密着して配置されており、 第1のシール部材は、自身を貫通するとともに前記陽極
電極に直接連通する開口部分を有し、 第1のシール部材の逆側の面に、陽極集電板が一面を密
着して配置されており、該陽極集電板は第1のシール部
材の開口部分に連通する少なくとも1つの開口部分を有
し、 前記陽極集電板の逆側の面には、第2のシール部材が一
面を密着して配置されており、 第2のシール部材は、開口部分を有し、該開口部分に前
記陽極集電板の前記開口部分が連通しており、前記陽極
集電板の前記開口部分よりも径方向外側で第2のシール
部材が前記陽極集電板に閉環状に密着されており、 前記陽極電極と、前記第1のシール部材の前記開口部分
と、前記陽極集電板の前記開口部分と、前記第2のシー
ル部材の前記開口部分とが、順次外側方向へ気体及び液
体を導通可能に連通する陽極室内流路を画成していると
ともに、 陽極室内に発生したガスを回収するために外部に設けら
れる気液分離容器へ接続される接続管を有し、該接続管
は、径方向外向きに延在する延在部分を有し、 更に、前記延在部分に係合されるフランジを有し、 該フランジは、前記接続管の一端を前記第2のシール部
材に密着させて前記陽極室内流路に水密且つ気密に接続
されるように該接続管を該第2のシール部材に対して付
勢するための付勢手段を係合され、且つ、該接続管を前
記気液分離容器の外被構造へ固定支持するための固定手
段を係合され、 更に、該電解セルは、少なくとも前記電解槽の前記陰極
室側を、前記陽極室側とは逆方向から押し当てられて包
み込むようなケーシングを有し、該ケーシングは外周部
分において少なくとも1つの集電板用切り欠き部分を有
し、 前記集電板の一部が、該少なくとも1つの集電板用切り
欠き部分を通ってケーシングの外側に延出し、電解用電
源に接続される耳部となっていることを特徴とするガス
生成用水電解セル。
An electrolytic cell having an inner space partitioned by a diaphragm into an anode chamber and a cathode chamber, wherein water is consumed by electrolysis in the electrolytic cell to generate oxygen and ozone in the anode chamber, and A gas-generating water electrolysis cell for generating hydrogen in a room, wherein a water-permeable and gas-permeable anode electrode is disposed on one surface of the diaphragm in contact with one surface thereof, and a peripheral portion is a periphery of the anode electrode. A first seal member surrounding and sealing the first electrode is disposed in close contact with one surface, and the first seal member has an opening penetrating therethrough and directly communicating with the anode electrode. An anode current collector plate is disposed on the opposite surface of the seal member so as to be in close contact with one surface, and the anode current collector plate has at least one opening communicating with the opening of the first seal member. A second seal is provided on the opposite surface of the anode current collector plate. The second sealing member has an opening, and the opening of the anode current collector communicates with the opening, and the second sealing member has A second seal member is radially outwardly attached to the anode current collector plate in a closed annular shape outside the opening portion. The anode electrode, the opening portion of the first seal member, and the anode current collector The opening portion of the plate and the opening portion of the second seal member define an anode chamber flow path that sequentially communicates gas and liquid outwardly so that the gas and the liquid can be conducted, and are generated in the anode chamber. A connecting pipe connected to a gas-liquid separation container provided outside for collecting gas, the connecting pipe having an extending portion extending radially outward; A flange engaged with the connecting pipe, the flange being connected to one end of the connecting pipe. An urging means for urging the connection pipe against the second seal member so as to be in close contact with the second seal member and connected to the anode chamber flow path in a water-tight and air-tight manner; A fixing means for fixing and supporting the connection pipe to the outer structure of the gas-liquid separation container is further engaged. Further, the electrolytic cell is configured such that at least the cathode chamber side of the electrolytic cell is connected to the anode chamber side. Has a casing that is pressed against and wraps around from the opposite direction, the casing has at least one cut-out portion for a current collector plate in an outer peripheral portion, and a part of the current collector plate is provided with the at least one current collector plate. A water electrolysis cell for gas generation, characterized in that it extends to the outside of a casing through a cutout portion for an electric plate and serves as an ear portion connected to a power source for electrolysis.
【請求項2】 前記隔膜の逆側面に、通水性且つ通気性
の陰極電極が一面を接触して配置されており、また、周
縁部分が該陰極電極の周縁を取り巻いて封止する第3の
シール部材が、一面を密着して配置されており、 第3のシール部材は、自身を貫通するとともに前記陰極
電極に直接連通する開口部分を有し、 第3のシール部材の逆側の面に、陰極集電板が一面を密
着して配置されており、該陰極集電板は第3のシール部
材の開口部分に連通する少なくとも1つの開口部分を有
し、 前記陰極集電板の逆側の面には、第4のシール部材が一
面を密着して配置されており、 第4のシール部材は、開口部分を有し、該開口部分に前
記陰極集電板の前記開口部分が連通しており、前記陰極
集電板の前記開口部分よりも径方向外側で第4のシール
部材が前記陰極集電板に閉環状に密着されており、 更に、第3のシール部材と前記第1のシール部材の各周
縁部分の一部が互いに密着されて閉環状の封止部分をな
しているとともに、 前記ケーシングが、第4のシール部材の前記一面とは逆
側の面に押し当てられていることを特徴とする、請求項
1のガス生成用水電解セル。
2. A water-permeable and gas-permeable cathode electrode is disposed on the opposite side of the diaphragm in contact with one surface thereof, and a peripheral portion surrounds and seals the peripheral edge of the cathode electrode. A seal member is disposed in close contact with one surface, and the third seal member has an opening penetrating therethrough and directly communicating with the cathode electrode, and is provided on an opposite surface of the third seal member. A cathode current collector plate is disposed in close contact with one surface, the cathode current collector plate has at least one opening communicating with an opening of the third seal member, and a cathode current collector opposite to the cathode current collector. A fourth seal member is disposed in close contact with one surface, and the fourth seal member has an opening portion, and the opening portion of the cathode current collector communicates with the opening portion. And a fourth sealing member radially outside the opening portion of the cathode current collector plate. A part of each of the peripheral portions of the third seal member and the first seal member is in close contact with each other to form a closed annular sealing portion. The water electrolysis cell for gas generation according to claim 1, wherein the casing is pressed against a surface of the fourth seal member opposite to the one surface.
【請求項3】 前記付勢手段は複数のボルト及び雌ネジ
の組み合わせからなり、 電気絶縁性且つ耐食性の材料からなるチューブが、各ボ
ルトの頭部周辺以外及び先端周辺以外を覆うように且つ
そのボルトの締め外しのための回転及び軸方向の移動を
許容するように、各ボルトごとに設けられ、 該チューブの各々は更に、前記接続管の前記延在部分
と、前記第2のシール部材と、前記陽極集電板と、前記
第1のシール部材と、前記陰極側ケーシングとを貫通
し、 各該雌ネジが前記フランジに設けられており、各該ボル
トを締めこむことによって、前記延在部分と前記ケーシ
ングとを互いに引き寄せる方向に付勢する、ことを特徴
とする請求項1又は2に記載のガス生成用電解セル。
3. The urging means is composed of a combination of a plurality of bolts and female screws, and a tube made of an electrically insulating and corrosion-resistant material is provided so as to cover portions other than around the head and around the tip of each bolt. Each of the tubes is further provided with each of the extending portions of the connecting tube, the second sealing member, and the like so as to allow rotation and axial movement for bolt removal. Penetrating the anode current collector, the first seal member, and the cathode side casing, each of the female screws is provided on the flange, and the extension is performed by tightening each of the bolts. The electrolytic cell for gas generation according to claim 1, wherein the portion and the casing are urged in a direction to draw each other.
【請求項4】 前記延在部分よりも前記気液分離容器側
において径方向外向きに延在する第2の延在部分を有
し、この第2の延在部分と前記延在部分との間に前記フ
ランジが嵌挿され、前記フランジは、前記嵌挿された状
態で前記第2の延在部分よりも径方向外向きに延出する
部分を有し、前記固定手段が、この部分に係合されるこ
とを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のガス生
成用電解セル。
4. A second extending portion extending radially outward on the gas-liquid separation container side relative to the extending portion, wherein the second extending portion and the extending portion The flange is inserted between the flanges, and the flange has a portion that extends radially outward from the second extending portion in the inserted state. The gas generation electrolytic cell according to any one of claims 1 to 3, wherein the cell is engaged.
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